DE292109C

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Publication number: DE292109C
Application number: DENDAT292109D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

in WIEN.in Vienna.

Eines der schwierigsten Probleme bei der Konstruktion von elektrischen öfenj welche mit Wechselstrom von mehr als 10 000 Amp. betrieben werden (z. B. Karbidöfen) besteht darin, die Energie auf einen kleinen Raum zu konzentrieren. One of the most difficult problems in the construction of electric ovensj which with Alternating current of more than 10,000 amps (e.g. carbide furnaces) consists of: to concentrate the energy in a small space.

Rücksichten auf den induktiven Spannungsabfall in den Leitungen zwingen dazu, Hin- und Rückleitungen oder Leitungen verschiedener Phase möglichst nahe aneinander (gut »verdrillt») zu verlegen. Trotzdem gelingt es in vielen Fällen nicht, den induktiven Abfall auf ein wirtschaftliches Maß herunterzudrücken, weil die Kurzschlußgefahr der Verringerung des Kabelabstandes eine Grenze setzt, weil es unmöglich ist, mit gut verdrillten Leitungen knapp an den Ofen heranzukommen und weil die Ofenkonstruktion selbst die Bildung großer Schleifen notwendig macht. Es wird dadurch der Größe der Ofeneinheit eine Grenze gesetzt, Welche weit unter der Grenze der für den elektrothermischen Reaktionsprozeß notwendigen Größe liegt.Considerations for the inductive voltage drop in the lines force you to go back and forth Return lines or lines of different phases as close to each other as possible (well »twisted») relocate. Nevertheless, in many cases it is not possible to raise the inductive drop to lower an economic level, because the risk of short-circuits reducing the Cable spacing sets a limit because it is impossible to run short with well-twisted cables to get to the furnace and because the furnace structure itself creates large loops makes necessary. This sets a limit to the size of the furnace unit, which far is below the limit of the size necessary for the electrothermal reaction process.

Gegenstand vorliegender Erfindung sind Leitungsanordnungen, welche es ermöglichen, Hin- und Rückleitungen oder Leitungen verschiedener Phase getrennt und unabhängig voneinander auf beliebigen, jeweils passend scheinend en Wegen zu verlegen. Dem Auftreten eines ungewöhnlich großen induktiven Spannungsabfalles wird dadurch vorgebeugt, daß besondere Leitungen, im folgenden stets Einflußleitungen genannt, neben den Verbrauchsstromleitungen verlegt werden, welche die überwiegende Mehrzahl der den A^erbrauchsstromleitungen zugeordneten Kraftlinien wege umschlingen und Ströme führen, welche eine Entwicklung des magnetischen Feldes hindern. Die Einflußleitungen verhalten sich gegenüber den Verbrauchsstromleitungen beispielsweise wie die Sekundärwicklung zur Primärwicklung eines Transformators oder wie die Dämpferwicklung zur Ankerwicklung eines Einphasengenerators oder wie die elektrisch miteinander verbundenen Bleimäntel eines Einleiterkabelsystem.es, welches zur Fortleitung eines Mehrphasenstromes benutzt wird, zu den Kabellitzen. Letztere Anordnung ist zwar aus dem britischen Patent 14568/1904 bekannt; sie dient aber lediglich dem Zwecke, die mit ■ Rücksicht auf ausreichende Isolierung für hohe Spannungen schwer herstellbaren, schlecht transportablen und unhandlichen Zwei- und Mehrleiterkabel durch Einleiterkabel ersetzen zu können, während die vorliegende Erfindung sich auf Freileitungen für hohe Stromstärken (etwa mehr als 10 000 Amp.) bezieht und den im folgenden genauer beschriebenen Zwecken dienen soll.
., Die Leitungsanorclnungen sind in den Fig. 1The present invention relates to line arrangements which make it possible to route outgoing and return lines or lines of different phases separately and independently of one another on any path that appears to be suitable in each case. The occurrence of an unusually large inductive voltage drop is prevented by laying special lines, in the following always called influence lines, next to the consumer power lines, which loop around the vast majority of the lines of force associated with the power lines and carry currents which develop the magnetic field prevent. The influence lines behave towards the consumer power lines, for example, like the secondary winding to the primary winding of a transformer or like the damper winding to the armature winding of a single-phase generator or like the electrically interconnected lead sheaths of a single-conductor cable system, which is used to carry a multi-phase current, to the cable strands. The latter arrangement is known from British patent 14568/1904; However, it only serves the purpose of being able to replace the two-core and multi-core cables, which are difficult to manufacture, difficult to transport and cumbersome to handle, with sufficient insulation for high Amp.) And is intended to serve the purposes described in more detail below.
., The line arrangements are shown in FIG

bis 3 dargestellt, und zwar stellen die Fig. ι a und ib Anordnungen für Einphasenleitungen, die Fig. 2a, 2b und 3 solche für Dreiphasenleitungen dar.to 3, namely represent the Fig. ι a and ib arrangements for single-phase lines, FIGS. 2a, 2b and 3 those for three-phase lines represent.

Die stark ausgezogenen Linien versinnbilden die Verbrauchsstromleiturigen,. die schwach ausgezogenen die Einflußleitungen. In den einen ^! geschlossenen Stromkreis darstellenden Einflußleitungen muß ein Strom entstehen, dessen Feld das durch die Schleife der Verbrauchsstromleitung entwickelte magnetische Feld wesentlich schwächt. Man erreicht mit diesen Anordnungen zwei Vorteile.The strongly drawn out lines symbolize the consumption current conductors. the weakly drawn out the lines of influence. In one ^! Influence lines representing a closed circuit, a current must arise whose field significantly weakens the magnetic field developed by the loop of the consumer current line. Two advantages are achieved with these arrangements.

Erstens wird die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen den Verbrauchsstromleitungen vermieden. Tritt zwischen den knapp nebeneinanderliegenden Verbrauchsstrom- und Einflußleitungen leitende Verbindung ein, so erfolgt keine Störung in dem Verbrauchsstromkreise und ist der Fehler leicht zu finden und zu beheben. Zweitens gewinnt man durch die Schleife die Möglichkeit, zwischen den Verbrauchsstromleitungen Konstruktionsteile unterzubringen.
Die Einflußleitungen können auch mit einer gesonderten Stromquelle in Verbindung gebracht werden, wie dies.in den Fig. ib und 2b angedeutet ist.First, the risk of a short circuit between the consumer power lines is avoided. If a conductive connection occurs between the consumption current and influence lines lying just next to one another, there is no disturbance in the consumption current circuit and the fault can easily be found and rectified. Second, the loop gives you the option of accommodating structural parts between the consumer power lines.
The influence lines can also be connected to a separate current source, as indicated in FIGS. 1b and 2b.

Fig. 3 stellt eine speziell für Dreiphasenstrom mögliche Anordnung der Einflußleitungen dar; welche darin besteht, daß die mittlere der drei Verbrauchsstromleitungen sich in zwei Leitungen teilt, welche nicht nur Verbrauchsstrom führen, sondern auch gegenüber den beiden Außenleitungen als Einflußleitungen wirken. Sie bilden, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, eine den ganzen Zwischenraum zwischen den beiden äußeren Leitungen umschlingende geschlossene Schleife, in welcher ein Induktionsstrom kreist. Dieser Strom lagert sich den in den beiden Zweigen der Schleife fließenden A-'erbrauchsströmen derart über, daß in den beiden Teilen der Schleife Ströme entstehen, die nahezu gleich groß und von entgegengesetzter Phase sind wie die jeweiligen Ströme in den zugeordneten äußeren Leitungen. Mit anderen Worten, der Strom der mittleren Leitung zerlegt sich beim Durchfließen. der Schleife in zwei Ströme, welche ungefähr die gleiche Größe haben wie die in beiden äußeren Leitungen fließenden Ströme, und deren Phase von entgegengesetzter Richtung ist gegenüber den Phasen der Außenleiterströme. Diese beiden. Ströme vereinigen sich beim Verlassen der Schleife wieder hinsichtlich Größe und Richtung zum ursprünglichen Strom der Mittelphase. Diese Anordnung bietet zwar nicht die gleiche Sicherheit gegen Kurzschlüsse, sie lokalisiert nur einen eventuell auftretenden Kurzschluß auf zwei Phasen. Ihr Vorteil dagegen besteht in der Kupferersparnis gegenüber den früher beschriebenen Anordnungen und in der außerordentlichen Anpassungsfähigkeit an bestehende Räumlichkeiten gegenüber allen bisher bekannten Leitungsanordnungen. 3 shows a possible arrangement of the influence lines especially for three-phase current; which consists in the fact that the middle of the three consumption current lines turns into two lines divides, which not only carry consumption electricity, but also to the two external lines act as lines of influence. As can be seen from the drawing, they form one of the closed around the entire space between the two outer lines Loop in which an induction current circulates. This current is stored in the two Branches of the loop flowing A-'consumption currents in such a way that currents arise in the two parts of the loop which are almost equal are large and of opposite phase to the respective currents in the associated outer lines. In other words, the current of the middle line breaks down at the Flow through. the loop into two streams which are about the same size as the currents flowing in the two outer lines, and their phase of opposite ones Direction is opposite to the phases of the external conductor currents. These two. Unite streams when leaving the loop, the size and direction of the original one Middle phase current. Although this arrangement does not offer the same level of protection against short circuits, it only localizes a possibly occurring short circuit on two phases. you The advantage, on the other hand, is the savings in copper compared to the arrangements described earlier and in the extraordinary adaptability to existing rooms all previously known line arrangements.

Claims

Patent-to sayings:

1. Arrangements of electrical lines for single- and multi-phase current furnaces from more than 10,000 amps, marked by

~ in the immediate vicinity of the live consumer power lines and isolate from them so-called influence lines, which as many of the consumption power lines as possible associated lines of force and loop around each other directly or with the interposition of power sources be connected to form closed circuits. .

2. Devices according to claim 1, characterized in that the consumption power line suitably branches any phase at the same time as an influence line for the consumption current lines corresponding to the other phases is used.

1 sheet of drawings.